MATLAB输入输出格式变换

课程设计任务书

学生姓名：专业班级：

指导教师：工作单位：

题目：MATLAB仿真软件进行图像的输入、输出和格式变换。

初始条件：

1.仿真软件matlab

2.数字信号处理与图像处理基础知识。

要求完成的主要任务：

MATLAB仿真软件进行图像的输入、输出和格式变换。

要求：读取、保存和显示不同格式的图像，并进行图像格式的相互变换如索引图像、灰度图像、RGB图像和二值图像的相互转换。

时间安排：

第15周：理论讲解。

第17周：理论设计，仿真调试，撰写试验报告，准备答辩。

第18周：答辩。

指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日

目录

1．图像的格式及类型 (5)

2．图像的输入 (7)

2.1从图形图像上读取数据 (7)

3．图像的输出 (8)

3.1以图像形式输出 (8)

3.1.1索引图像的显示 (8)

3.1.2灰度图像的显示 (9)

3.1.3二值图像的显示 (9)

3.1.4 RGB图像的显示 (10)

3.2以图像文件的形式输出 (11)

4．图像的保存 (12)

5．图像的格式转换 (14)

5.1 RGB转换成灰度图像 (14)

5.2 灰度图像转换为索引图像 (15)

5.3 灰度图像转化为二值图像 (15)

5.4 RGB图像转化为索引图像 (16)

小结与体会 (17)

参考文献 (18)

摘要

MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。本次课程设计就是利用MATLAB来进行读取，保存和显示不同格式的图像，并进行图像格式的相互变换，包括了索引图像、灰度图像、RGB图像和二值图像的相互转换的应用。

关键词：matlab；矩阵；图像转换；

Abstract

MATLAB is released by the United States mathworks main face of scientific computing, visualization and interactive program designed high-tech computing environment. It numerical analysis, matrix computation, scientific data visualization as well as non-linear dynamic systems modeling and simulation, and many other powerful integrated in an easy-to-use Windows environment, scientific research, engineering design and the need for effective numerical many scientific fields, a comprehensive solution to get rid of the traditional non-interactive programming language editing mode largely representative of today's international advanced level of scientific computing software. This course design is the use of MATLAB to read, save and display images of different formats, and the mutual conversion of image formats, including the mutual conversion of the index image, the grayscale image, RGB image and the binary image of the application.

Keywords: matlab; matrix; convert the image;

1 图像的格式及类型

1.1 MATLAB支持的图像文件格式和类型

MATLAB支持的图像文件格式：

（1） JPEG（Joint Photogyaphic Expeyts Group）：一种称为联合图像专家组的图像压缩格式。

（2） BMP（Windows Bitmap）：有1位、4位、8位、24位非压缩图像，8位RLE（Run length Encoded）的图像。文件内容包括文件头（一个BITMAP FILEHEADER数据结构）、位图信息数据块（位图信息头BITMAP INFOHEADER 和一个颜色表）和图像数据。

（3） PCX（Windows Paintbrush）：可处理1位、4位、8位、16位、24位等图像数据。文件内容包括文件头、图像数据和扩展色图数据。

（4） TIFF（Tagged Iamge File Format）：处理1位、4位、8位、24位非压缩图像，1位、4位、8位、24位packbit压缩图像，1位CCITT压缩图

像等。文件内容包括文件头、参数指针表与参数域、参数数据表和图像数据四部分。

（5） PNG（Portable Network Graphics）：包括1位、2位、4位、8位和16位灰度图像，8位和16位索引图像，24位和48位真彩色图像。

（6） GIF（Graphics Interchange Format）：任何1位到8位的可交换的图像。（7） HDF（Hierarchial Data Format）：有8位、24位光栅图像数据集。（8） ICO（Windows Icon resource）：有1位、4位、8位非压缩图像。（9） CUR（Windows Cursor resource）：有1位、4位、8位非压缩图像。（10） XWD（X Windows Dump）：包括1位、8位Zpixmaps，XYBitmaps，XYPixmmmaps。（11） RAS（Sun Raster image）：有1位bitmap、8位索引、24位真彩色和带有透明度的32位真彩色。

（12） PBM（Portable Bitmap）。

（13） PGM（Portable Graymap）。

（14） PPM（Portable Pixmap）。

MATLAB支持的图像类型：

（1）索引图像：它的数据信息包括一个数据矩阵和一个双精度色图矩阵，它的数据矩阵中的值直接指定该点的颜色为色图矩阵中的某一种。色图矩阵

中，每一行表示一种颜色，每行有三个数据，分别表示该种颜色中红、绿、蓝的比例情况，所有元素值都在[0，1]内。

（2）灰度图像：数据矩阵中的元素值一般都在[0,1]或[0,255]之间，灰度图像根据这些数据利用线性插值来和色图中的颜色种类匹配。灰度图像一般看起来是一副黑白图像，但是色彩明暗度较二值图像更为丰富。因为每一个像

素点的取值在[0,1]或[0,255]之间。灰度图像读入matlab中是一个二维的平面矩阵，其中行与列的乘积代表其图片中像素点的个数。